Yeni bir çalışma, parçacık kütlesinin Higgs alanı yerine yedi boyutlu gizli uzayların bükülmüş geometrisinden doğabileceğini öne sürüyor.



Fizikçiler, evrenin temel yapı taşlarından olan parçacıkların kütlesini nasıl kazandığına dair kabul gören Higgs alanı teorisine alternatif, radikal bir fikir ortaya attı. Yeni bir teorik çalışmaya göre temel parçacıkların kütlesi, sanıldığı gibi görünmez bir “Higgs okyanusu” olarak betimlenen alanla etkileşime girmelerinden değil, evrenin dokusunda gizli kalmış ekstra boyutların bükülmüş ve kıvrılmış geometrisinden kaynaklanıyor olabilir.

Modern fiziğin en büyük başarılarından biri olan Standart Model’in temel taşlarından Higgs alanı, 1960’larda önerildiğinden bu yana parçacıkların kütle kazanımını açıklamada başarıyla kullanılıyordu. 2012 yılında CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda Higgs bozonunun keşfi de bu teoriyi doğrulamıştı.

Ancak Higgs mekanizması, karanlık madde ve karanlık enerji gibi evrenin büyük gizemlerini açıklamakta yetersiz kalıyor. Standart Model’in dışında kalan pek çok olguyu da kapsamıyor. Ayrıca Higgs alanının neden var olduğu ve özelliklerinin nereden kaynaklandığı gibi temel sorular hala yanıtsız.

Slovak Bilimler Akademisi’nden teorik fizikçi Richard Pinčák ve ekibinin Nuclear Physics B dergisinde yayımlanan çalışması, bu sorulara yeni bir yaklaşım getiriyor. Araştırmacılar G2 manifoldu adı verilen yedi boyutlu matematiksel bir uzayı inceleyerek kütle problemine geometrik bir açıklama önermeyi hedefliyor.

Evrenin Görünmeyen Boyutları Kütlenin Sırrını Saklıyor Olabilir



Ekip, G2-Ricci akışı adını verdikleri yeni bir matematiksel denklem geliştirerek, G2 manifoldunda ilk kez zamanla evrimi inceleyen yedi boyutlu uzayın zaman içinde nasıl değiştiğini modelleyebildi. Pinčák, “DNA’nın sarmal yapısı veya amino asitlerin yönelimi gibi organik sistemlerde görülen burulma, bu ekstra boyutlu yapılarda da var olabilir,” diyor.

Araştırmacılar, G2 manifoldunun zaman içinde kararlı bir yapıya, yani soliton adı verilen kendini sürdürebilen dalga benzeri bir konfigürasyona dönüştüğünü keşfetti. Yapının burulması, W ve Z bozonları gibi parçacıklara kütle kazandıran bir etki yaratıyor – tıpkı Higgs mekanizmasının yaptığı gibi.

Teorinin en çarpıcı öngörülerinden biri de “Torstone” adı verilen yeni bir parçacığın varlığı. Araştırmacılara göre Torstone, parçacık hızlandırıcılarındaki anomalilerde, kozmik mikrodalga artalanında veya kütleçekim dalgalarındaki beklenmedik sinyallerde iz bırakabilir. Eğer bu burulma bir alan gibi davranıyorsa, tıpkı Higgs alanının Higgs bozonunu ortaya çıkarması gibi, bu alanın da kendi parçacığını üretmesi gerekiyor.

Teorik fizikçi Pinčák, “Doğa genellikle basit çözümleri tercih eder,” diyor ve ekliyor:

“Belki de W ve Z bozonlarının kütleleri ünlü Higgs alanından değil, doğrudan yedi boyutlu uzayın geometrisinden geliyor.”



Parçacıkların Ağırlığını Açıklayan Yeni Teori Higgs’i Geçersiz Kılmıyor

Yeni yaklaşımın evrenin hızlanan genişlemesi gibi kozmolojik gizemlere de ışık tutabileceği ifade ediliyor. Araştırmacılar, G2 manifoldunun burulmasının uzay-zamanın eğriliğiyle ilişkili olabileceğini ve bu ilişkinin evrenin genişlemesini açıklayabileceğini öne sürüyor.

Ancak aynı şekilde bilim insanları, bu yaklaşımın Higgs alanını tamamen geçersiz kılmadığını, aksine onun kökenini anlamaya yardımcı olabilecek yeni bir pencere açtığını vurguluyor.

Kaynak: Science Alert